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汽车 作者:黄书涵 编辑:武东 2021-06-04 20:13
[亿欧导读]

当智能驾驶的道路越走越远,依靠传感器对环境的正确感知是实现智能驾驶的先决条件,而激光雷达是完善L2辅助驾驶的加速器之一,并有望成为实现 L3级以上自动驾驶的催化剂。

激光雷达

题图来自“外部授权”

随着消费者需求的增加,技术的逐渐完善,智能驾驶产业升级的进程正在不断加速。目前,智能驾驶最主要的三个技术环节是感知层、决策层和执行层。感知层是保障后续智能运行的基础,主要负责对车内信息和环境信息进行收集和处理,解决方案包括视觉系统(车载摄像头)、雷达(超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达)、高精地图等。决策层将感知信息进行融合并判断,决定行驶路线,这部分需要建立在足够智能的算法和能够支持该算法的计算平台上。而执行层负责接收决策后完成驾驶的操作,包括方向盘转角、刹车等。而感知层作为三个技术环节的第一部分,也是汽车的眼睛,决定了自动驾驶系统整体的功效以及性能。

激光雷达成自动驾驶传感器迭代核心焦点

目前,关于自动驾驶技术传感器的解决方案主要分两类:一种是基于视觉,以摄像头主导、配合毫米波雷达等低成本原件构成;另一种是由激光雷达为主导,配合摄像头、毫米波雷达等元件构成。特斯拉选择了基于视觉的解决方案,而其他车企如奥迪A8、小鹏P5、ARCFOX极狐都选择了以激光雷达为主导的方案。 

在第一种结合摄像头和毫米波雷达的方案中,其主要优势为成本较低,比较容易量产,在不良天气环境中的稳定性也比较强。而在第二种以激光雷达为主导的方案中,其特点是探测精度高、探测范围广及稳定性强,在测距、识别障碍物方面也更准确。在第二种方案中,毫米波雷达和摄像头也作为构成环境感知的原件,可以弥补激光雷达受恶劣天气,光束受遮和无法进行路标识别的缺点。因此,无论从技术角度分析,还是基于大部分车企的选择来看,激光雷达无疑是未来汽车感知系统更佳的解决方案,而目前最需要解决的问题就是降低成本。 

中国汽车工程学会、 国汽智联汽车研究院编写的《中国智能网联汽车产业发展报告》称,当前在人工智能的重要应用场景智能网联汽车的自动驾驶和辅助驾驶领域中,激光雷达是实现环境感知的核心传感器之一。当智能驾驶的道路越走越远,依靠传感器对环境的正确感知是实现智能驾驶的先决条件,而激光雷达是完善L2辅助驾驶的加速器之一,并有望成为实现 L3级以上级别自动驾驶的催化剂。另外,亿欧智库分析师王瑞在《2020汽车雷达国产化研究报告》中表明,从国内外市场的角度进行分析,拥有毫米波雷达技术的外国厂商在中国市场已经形成垄断,中国厂商技术的创新空间受到一定的挤压。但是对于激光雷达,中外的企业站在同一起跑线上,中国头部厂商甚至具有更大的优势。目前,市场的主要玩家包括三类企业。第一类是法雷奥、博世等传统汽车零部件巨头;第二类是华为、大疆等原本便具备一定硬件开发能力的ICT企业;第三类则是一大批激光雷达初创公司,国际上有Velodyne、Luminar等,在国内具有一定知名度有禾赛科技、图达通、速腾聚创等。这三类企业都具有一定的优势,未来市场份额、发展方向也具有很多未知的可能性。 

根据结构分类,激光雷达分为机械旋转式激光雷达、混合固态激光雷达、固态激光雷达。其中,混合固态激光雷达的扫描方式是当前量产车的最优选择,其扫描优势可概括为:激光发射及接收装置固定,成本低;产业链成熟,可构建高性能、符合车规的量产产品。因而,混合固态激光雷达被公认为是一定时期激光雷达的发展趋势。

5月27日,在图达通媒体沙龙中,图达通联合创始人兼CEO鲍君威向亿欧汽车表明他们正是选择了混合固态(转镜+振镜)的这条技术路线,已经开发出了猎豹、捷豹和猎鹰三款产品,在分辨率、探测距离上有着明显的优势。同时具备了性能优越和技术成熟的特点,能够满足L3及以上级别自动驾驶对激光雷达的需求,最快在明年年初就可以投入量产。 

“图达通激光雷达产品的亮点是‘远距探测,高清感知’,这也是我们进入这个行业之初就设定的目标。”鲍君威在第八届国际智能网联汽车技术年会(CICV 2021)中会议中强调。此外他还表示,“因为这个产品与生命安全息息相关,所以我们想有高起点,也给自己设定了更高的发展目标,这不仅是图达通对自己的要求,也是未来自动驾驶所赋予我们的使命。” 

图达通作为蔚来汽车的激光雷达供应商,将为蔚来汽车ET7提供超远距离高精度激光雷达。据悉,这款激光雷达拥有120度水平视角,超高分辨率和近500m的最远探测距离,并拥有聚焦功能,在行驶过程中可分辨车辆外部更多细节。另外,该激光雷达采用了一系列引领行业的技术,一同组成“Aquila超感系统”,并给予ET7车主在出行时全方位无死角的安全保障。亿欧汽车还在现场了解到,作为全球量产型激光雷达的先驱以及蔚来汽车的长期合作伙伴,图达通表示将不断优化产品设计,为蔚来NAD全栈自动驾驶技术的持续进化做好准备。 

“虽然有些资本是跟风,但一些头部的投资机构对于赛道的判断是非常准确的,他们认为时间已经到了,激光雷达就像15年前的智能手机,潜力才刚刚开始释放。”企业以及资本市场的行动也印证了鲍君威这一观点。美国激光雷达产业龙头公司Velodyne已于2020年9月在上市,另一家激光雷达公司Luminar也于2020年12月在美国完成“借壳”上市。中国的激光雷达公司也在不断推进,进行融资。图达通在公司成立后的两轮融资中,成功融得3000万美元以及6400万美元。其中,在5月11日完成的B轮融资中,主要由淡马锡、BAI资本和愉悦资本联合投资,老股东蔚来资本、斯道资本和F Prime也参与其中。

守得云开见月明,静待花开会有时 

激光雷达这一技术在驾驶领域的应用,早在四五年前就已引起了人们的关注,在近几年的发展中,除了辅助驾驶和自动驾驶两大应用场景,激光雷达在测绘、控制、安全检测等领域的应用也逐渐展露头角。2025年全球激光雷达市场将达120亿美元,中国市场将达到40亿,中国每100辆私人汽车中就有3辆搭载激光雷达。可谓是一片新的市场蓝海。激光雷达上车首先要满足自动驾驶对安全的要求,符合车规要求,而当前制约激光雷达量产和商业化应用的最大的问题是仍然高居不下的价格。如何更好的控制其生产成本,以达到大规模运用在无人驾驶汽车上的程度,将极大地推动无人驾驶汽车上市进度,同时激光雷达渗透率也将会直线上升,从而显著扩大自动驾驶技术的进步。此外,不同类型的车企本身组织架构、响应速度的差异、生产线的效率、产能建设情况,都会是影响激光雷达上车速度的重要因素。

广汽研究院智能驾驶技术部部长郭继舜曾表示激光雷达大量上车前后还可能出现三类值得关注的问题,一是由于新的融合算法造成的不稳定状态,二是人眼安全问题,三是可能出现的散热、机械结构、清洁等问题。企业还需要进行大量的测试,不断地迭代技术,和更专业化的设计保障元器件的稳定性。 

百花齐放,谁将成为行业龙头

目前安装了激光雷达的量产车种类以及数量仍然十分有限,仅有小鹏P5,蔚来ET7等几种产品在感知系统方面融入了激光雷达的设计,当前的激光雷达市场仍处于爆发前酝酿阶段,各家公司多技术路线并行,各家厂商百花齐放的阶段,市场上还没有一家激光雷达厂商达成绝对垄断。 

此外,激光雷达作为自动驾驶解决方案不可或缺的因素,不仅硬件产品的性能要过硬,更要提供相应的算法支持、软件平台,尤其是在V2X包括自动驾驶上的应用。因此激光雷达厂商在软件算法层面的竞争也尤为关键,这也将是各厂商在今后一段时间内能否弯道超车,抓住赶超头部企业的一条“捷径”。未来,哪些激光雷达企业能够抓住机遇,形成自己的产品矩阵,扩展适合的合作伙伴,在不同垂直领域达成商业合作,还需要时间的考证。

亿欧智库正在撰写《软件定义汽车—智能汽车“感知、决策、执行”研究报告》,将对以激光雷达为核心的感知层产业进行研究解读,并且诚邀产业链上中下游相关企业、协会、专家、高校、研究机构等参与其中,共同探讨“软件定义汽车”这一宏大课题。具体信息可联系亿欧智库分析师何奇,heqi@iyiou.com


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